Báo cáo thiết bị trao Đổi nhiệt cấu tạo của thiết bị trao Đổi nhiệt bằng hơi nước

Cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước:- Hơi nước: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được sử dụng để tạo ra hơi nước trong nồi hơi.. Hệ thống tản nhiệt: Thiết bị trao đổi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ

MINH KHOA: CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

BÁO CÁO: THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VŨ

HÀMSSV: 22137023 Năm: 2024-2025

Chương 1:

Mở đầu:

Nước ta đang bước vào thời kì phát triển công nghiệp hóa – hiện đạihóa, nhằm đưa Việt Nam trở thành nước công nghiệp văn minh hiệnđại Trong những năm qua cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành kỹ thuật nhiệt lạnh đã có những bước phát triển mạnh

mẽ và vượt bậc, phạm vi ngày càng được mở rộng trong đời sống và kỹthuật

Kỹ thuật nhiệt lạnh trong những năm qua đã hộ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành: sợi dệt,vi điện

tử, bưu điện, viễn thông, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học,v v Đặc biệt trong công nghiệp đông lạnh thủy hải sản, thực phẩm, rau

củ quả

Dù đã cố gắng rất nhiều nhưng do điều kiện: kinh nghiệm và vốn kiến thức còn hạn chế, rất khó tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từphía Thầy để bài báo cáo sẽ hoàn thiện hơn

Nội dung thực hiện

-Cấu tạo của các mô hình thiết bị trao đổi nhiệt có trong xưởng thựctập, vẽ hình

cụ thể với các thông số hình học cơ bản và nêu lên nguyên lý hoạt động của chúng

-Nắm rõ các phương pháp khảo nghiệm, cách bố trí, đo đạc và tínhtoán các thông sốđặc tính

-Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng các loại dụng cụ đo.Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, khoảng đo, độ phân giải, độ chính xác, điều kiện

sử dụng, của các dụng cụ đo sau:

1 Dụng cụ đo nhiệt độ

a) Nhiệt kế bầu khô, bầu ướt

b) Nhiệt kế rượu, thủy ngân

c)Nhiệt kế hồng ngoại

2 Dụng cụ đo công suất

a) Dụng cụ đo công suất 1 pha

b) Dụng cụ đo công suất 3 pha

3 Dụng cụ đo lưu lượng, đo vận tốc.

4 Dụng cụ đo số vòng quay

5 Thước đo chiều dài

Chương 2: Tổng quan

Cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước:

- Hơi nước: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được sử dụng để

tạo ra hơi nước trong nồi hơi Quá trình này bao gồm truyền nhiệt

từ ngọn lửa hoặc bộ phận sử dụng nhiên liệu sang nước để tạo ra hơi nước

Hệ thống tản nhiệt: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được sử

dụng trong hệ thống tản nhiệt để truyền nhiệt từ nước nóng sang không khí trong không gian.Máy lạnh: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước cũng được sử dụng trong máy lạnh để tạo ra không khí lạnh Hơi nước được sử dụng để làm mát không khí và làm giảm nhiệt độcủa nó

Hệ thống làm mát nước: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước còn

được sử dụng trong các hệ thống làm mát nước, trong đó hơi nước được sử dụng để hấp thụ nhiệt từ nước và làm mát Quá trình này được gọi là làm mát bằng hơi nước hoặc làm mát quá độ

-Đây là các bộ phận chính của máy trao đổi nhiệt bằng hơi nước, mỗi bộ phận đều cóchức năng riêng để đảm bảo rằng quá tình trao đổi nhiệt được diễn ra hiệu quả và đápứng các nhu cầu về năng lượng của người dùng

Ưu điểm khi sử dụng thiết bị trao đổi bằng hơi nước.

- Đ b n cao ộ ề : Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được làm bằng vật liệu chất lượng cao, có độ bền cao và khả năng chịu áp lực cao

Do đó, nó có thểđược sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau

- Tínhlinhho t ạ : Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước có thể được sử

dụng đểtrao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng hoặc khí với nhau Nó cũng

có thể được sửdụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ các hệ thống làm mát đến các ứng dụng trong sản xuất thực phẩm và hóa chất

- Gi m ô nhi m môitr ả ễ ườ : Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước có thể ng

giúp giảm ô nhiễm môi trường bằng cách giảm lượng nước thải đượctạo ra trong quá trình sản xuất Nó có thể được sử dụng để thu gom

và tái sinh sử dụng nhiều loại chất làm chậm và khí, giúp giảm thiểulượng chất thải được tạo ra trong quá trình sản xuất

Ứng dụng thiết bị trao đổi thiét bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước.

hHệ thống tạo nước nóng tập chung từ hơi nước được sử dụng tại chung cư cao cấp, khách sạn, resort, bệnh viện, trường học, nhà máy… những nơi cần tạo nước nóng sửdụng nguồn nhiệt là hơi

nước Cụ thể như sau:

- Hệ thống điều hòa không khí: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi

nước được sử dụngđể làm mát không khí trong hệ thống điều hòa không khí Hơi nước được sử dụng đểhấp thụ nhiệt từ không khí vàlàm giảm nhiệt độ của nó Quá trình này được gọi làlàm mát bằng hơi nước hoặc làm mát quá độ

- Hơi nước: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được sử dụng để

tạo ra hơi nước trong nồi hơi Quá trình này bao gồm truyền nhiệt

từ ngọn lửa hoặc bộ phận sử dụng nhiên liệu sang nước để tạo ra hơi nước.

- Hệ thống tản nhiệt: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước được sử

dụng trong hệthống tản nhiệt để truyền nhiệt từ nước nóng sang không khí trong không gian.Máy lạnh: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước cũng được sử dụng trong máy lạnh để tạo ra không khí lạnh Hơi nước được sử dụng để làm mát không khí và làm giảm nhiệt độcủa nó

- Hệ thống làm mát nước: Thiết bị trao đổi nhiệt bằng hơi nước

còn được sử dụng trong các hệ thống làm mát nước, trong đó hơi nước được sử dụng để hấp thụ nhiệt từnước và làm mát Quá trình này được gọi là làm mát bằng hơi nước hoặc làm mát quáđộ

1.1 dàn ngưng -Giải nhiệt bằng không khí.

Đo đạc các thông số với 2 chế độ của buồng

+ Vận tốc vào của không khí, Tính vận tốc qua tiết diện hẹp nhất Nhiệt độ trong buồng: 31 độ C

Nhiệt độ bên ngoài:

1.2- Ống lồng ống : Bình ngưng – giải nhiệt

bằng nước Chiều cao 44,5cm

Nhiệt độ vào: 66℃Nhiệt độ ra: 35℃Nhiệt độ không khí: 34℃

+ Vận tốc vào của không khí, Tính vận tốc qua tiết diện hẹp nhất.Tốc độ gió: 10m/s

Nhiệt độ vào: 66,3℃

Nhiệt độ ra: 37,1℃

Nhiệt độ không khí: 34℃

Bài 3: Thiết bị trao đổi nhiệt hỗn hợp: Nước

– Không khíTháp giải nhiệt

Chiều cao : 110 cm

Cánh quạt đường kính quạt 68cmĐường kính ống dẫn 3,5cm

Bài 5: Thiết bị trao đổi nhiệt: Hơi nước- Không khí

Hai loại sấy: trực tiếp và gián tiếp

Chiều rộng giàn nhôm: 120 cm ;

dày: 8 cm Quạt: Đường kính trong:

60 cm.

Đường kính ngoài: 62 cm

Chương 4:Kết Quả Tính Toán Thiết Kế

Bộ hâm nước nhà máy nhiệt điện có các thông số sau: nước chảytrong ống có lưu lượng nước G 2 = 53 (kg/s); nhiệt độ nước vào ốngt’ 2 =120 , nhiệt độ nước ra t 2 ”=300 ; khoí chuyển động ngang quachùm ống song song (STT lẽ), có thành phần thể tích CO 2 =13 và H

2 O=11 Nhiệt độ khói vào thiết bị t’1=950; lưu lượng khói G 1 =105(kg/s) Xác định diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị F, số ống n,chiều dài mỗi ống, hiệu suất trao đổi nhiệt của thiết bị

giải

= +2 = 120 + 300 2 = 210 (°)Tra bảng TSVL của nước với =

210

= 852,8 ( kg.)

= 4,555 (kJ/kg.K)

0,665 (W/mK)

= 0,153x10-6 (/)

=0,91

)=53x4,555x(300-120)= 43454,7 (kW)

Giả sử hiệu nhiệt

độ ( − )= ( − ) => 950– = 300 –120

=> = 770

(°)

= 860 (°).= =

Nhiệt độ khói trung bình t1 = 760 (°) tra bảng có cp1 = 1,254 (kJ/kg.K)

Q1 = Q2 => t’’1= t’1 – ⋅ = 950 - , , = 620

(°)t’’1 = 620 (°)

= ⋅ = 0,153x10−6,., =

Giả sử L/d1>50 =>∈L=1 ; ∈R=1

Giả sử tỉ số: (Prf )0.25=1

Nu2 = 0,021 (1,76x105)0,8. (0,91)0,43 = 229,6

((229,6.0,665 .Đối với khoí chuyển động ngang qua chùm ống song song

Tính1dl=1dl+1bx

m ; w1 = 12m/sTra bảng

∈Q bx

= x Co [∈ . 4- ∈ ′(

Tính nhiệt độ bề mặt của thành

ống tw

q=(tw2-t2)

bỏ qua dẫn nhiệt của vách xem tw1

= tw2= tw

P áp suất của khói bằng áp suất khí

quyển : p= 1.105paÁp suất của : pco2 = p

rco2 = 1.105 0,13=0,13 105paÁp suất của :

ph2o = p rh2o = 1.105 0,11=0,11 105pa

S= 1,08.d2.( ⋅⋅ -

0,785)=0,188 Trong đó s1= 2d1 ; s2= 2d

pco2s= p rco2 s= 0,13 105.0,188= 0,2444.104 m pa

ph2os= p rh2o s= 0,11 105.0,188=0,2068.104 mpa

với nhiệt độ tk= 785 (°) , pco2s=0,2444104 m pa có

∈co2= 0,077 với nhiệt độ tk= 785 (°) , ph2os=

0,2068.104 m pa có ∈h2o=0,049 với ph2o=0,11 105 và

ph2os=0,2068.104 m pa có = 1,06

.∈= ∈co2 + ∈h2o = 0,077 + 0,049 1,06 =0,129

với nhiệt độ tw= 336 (°) , pco2s=0,2444104 m pa có ∈

′co2= 0,067 với nhiệt độ tw= 336 (°) , ph2os=

0,2068.104 m pa có ∈ ′h2o=0,076

∈ ′= ∈ ′co2 ( . ),+ ∈ ′h2o = 0,065 .(

),

∈q bx

4] = 7567w/m2

sai lệch 376-336= 4(°) chấp nhận kết quả

Đối với Nui: Nhiệt độ trung bình của khói tf1 =785(°) có Prf1 = 0,6015 Nhiệt độ bềmặt ống: tw=376 (°) ; prw = 0,6424

(Prf )0.25= ( ,, )0.

Như vậy giả thiết trên đúng nên không tính lại ∝₁ ;

Đối với Nu1: Nhiệt độ trung bình của nước tf2 =210(°) có Prf2 = 0,91 Nhiệt độ bề mặtống: tw= 336 (°) ; prw = 1,176

(Prf2 )0.25= ( ,, )0.25 =1Như vậy giả thiết trên đúng nên không tính lại ∝2 ;

,., ,., = 146,6Chọn n= 147 ống

Tính lại vân tốc

,., , = 0.598 m/s = 0,598 =0,6 thay đổi không đáng kể

°C, khối lượng riêng p1 = 0,35805 kg/m ; tiêu chuẩn Re =³ 41719Tính EU

Giới thiệu về thiết bị trao đổi nhiệt: Báo cáo có thể bắt đầu bằng

việc giới thiệu các loại thiết bị trao đổi nhiệt phổ biến, cơ chế hoạt động của chúng và các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị trao đổi nhiệt:

Báo cáo có thể tập trung vào các yếu tố quan trọng như thiết kế bề mặt, vật liệu, cách thức vận hành, điều kiện làm việc, và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị trao đổi nhiệt

Phương pháp tính toán hiệu suất: Báo cáo cung cấp các

phương pháp tính toán vàđánh giá hiệu suất của các thiết bị trao đổi nhiệt, bao gồm tính toán hiệu suất chuyển nhiệt, hiệu suất áp suất, hiệu suất đồng thời, và các phương pháp khác

Ứng dụng thực tế và ví dụ: Báo cáo có thể cung cấp các ví dụ và

ứng dụng thực tếcủa quy trình thiết kế và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt trong các lĩnh vực như công nghiệp hóa chất, công nghệ thực phẩm, ngành dầu khí, và các hệ thống làm mát và làm nóng trong các tòa nhà và nhà máy sản xuất

Kết luận và hướng phát triển: Báo cáo có thể kết thúc bằng việc

tóm tắt các kết luận chính, nhấn mạnh vào tầm quan trọng của thiết

kế và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt trong các ứng dụng công

nghiệp và đề xuất hướng phát triển và nghiên cứu trong tương lai.Tóm lại, báo cáo "Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt" cung cấp một bức tranh toàn diện về quy trình thiết kế và tính toán của các thiết bị trao đổi nhiệt, từ đó hỗ trợtrong việc hiểu và áp dụng các kiến thức này vào thực tiễn công nghiệp

Dù bản thân em được hỗ trợ nhiệt tình từ thầy Lê Quang Giảng và thầy cô của Khoa Cơ khí Công nghệ, nhưng do em còn thiếu hiểu biết nhiều kiến thức và chưa tiếp cậnđược nhiều về lĩnh vực này Mong thầy cô thấy được sai sót có thể bỏ qua và góp ý với em để có thể lấy làm bài học và thực hiện tốt được những bài báo cáo và đồ ánvào những học kì sau Em xin trân trọng cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Vũ Hà

Tài liệu tham khảo

[1] ThS Lê Quang Giảng Bài giảng Thiết bị trao đổi nhiệt Bộ

môn Công nghệ kỹthuật nhiệt [2] PGS.TS Bùi Hải – TS Dương Đức

Hồng – TS Hà Mạnh Thư Thiết

bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2001 [3] PGS.TS Bùi

Hải – TS Trần Văn Vang Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản khoa

học và kỹ thuật Hà Nội – 2012

[2] PGS.TS Bùi Hải – TS Dương Đức Hồng – TS Hà Mạnh Thư

Thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà

Nội – 2001 [3] PGS.TS Bùi Hải – TS Trần Văn Vang Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản khoa học và kỹ

thuật Hà Nội – 2012

[3] PGS.TS Bùi Hải – TS Trần Văn Vang Tính toán thiết kế

thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà

Nội – 2012